사방공학에서 사방공학 재료 중 시멘트와 콘크리트에 대해 알아보겠습니다.
▶ 시멘트
- 보관 방법
※ 창고의 바닥높이는 지면에서 30㎝ 이상
※ 지붕은 비가 새지 않는 구조로 하고, 벽이나 천장은 기밀하게 한다
※ 창고 주위는 우수의 침입을 방지
※ 출입구 채광창 이외의 환기창은 두지 않는다
※ 반입 구와 반출구를 따로 두고, 먼저 쌓은 것부터 사용한다
※ 시멘트 저장 시 1㎡당 30~35포대 정도로 함. 쌓기의 높이는 13포(1.5m) 이내, 장기간 보관 시 7포 이내
- 시멘트의 종류
※ 포틀랜드시멘트 : 수경성이며 강도가 크다, 토목건축의 구조물, 콘크리트제품 등 모든 방면에 사용
- 주성분 : 철규알슘(Fe2O3, SiO2, Al2O3, CaO3)
※ 조강 포틀랜드시멘트 : 물속이나 추울 때도 공사 가능(급 경성으로 초기강도 높고, 급속 공사에 적합)
- 장가가도 높고, 해수·하수 등에 대한 내식성이 커서 수리구조물에 적합
※ 중용 열 2종
포틀랜드시멘트 : 댐 ․ 터널 공사에 적합(발열량이 많은 보통과 발열량이 적은 조강의 중간 성질)
※ 백색 포틀랜드시멘트 : Fe2O3 함량이 적다.
※ 혼합시멘트 : 고로시멘트(slag CE..), 실리카시멘트, 플라이애시시멘트 등이 있다
- 혼화 재료(혼화제+혼화제=혼합제) : 시멘트, 모래, 자갈, 물 이외에 콘크리트의 질을 개선하기 위해 첨가하는 것.
※ 혼화제 : 사용량이 많아 부피가 콘크리트 배합계산에 관계된다
- 포졸란 : 수밀성, 내구성, 강도를 높이고 수화열을 저하한다, 응결 경화는 느리지만 장기 강도는 증가함
시멘트 절약을 목적으로 하는 감수제.
- 플라이 애시 : 응결시간이 길고 조기강도는 낮으나 수화열이 감소하여 장기 강도와 수밀성이 커지고 단위 수량도 줄임
- 고로 슬래그, 소성점토 등
※ 혼화제(혼합제) ---> 시멘트 사용량 절약, 시멘트 분리 방지, 콘크리트 질(성상) 개선,
사용량이 적어 배합계산에 무시된다. 보통 콘크리트에 넣어 동결 ․ 융해 ․ 내구성 등을 좋게 하므로 혼합제라고도 한다
‧ AE제 : 미소하고 독립된 공기포를 콘크리트 속에 균등하게 분포시켜 콘크리트의 작업능률을 향상해 재료의
분리가 감소하고, 내구성과 수밀성을 증진한다. 기포 크기 0.02~0.05mm
‧ 응결경화촉진제 : 수화열 발생으로 수화반응을 촉진해 조기에 강도를 내는 역할을 함.
(염화칼슘, 염화알루미늄, 메타규산 나트륨 이용)
‧ 지연제 : 수화반응을 지연시켜 응결시간을 길게 함. (운반 시간이 길 때, 콘크리트를 장시간 칠 때, 콘크리트가 고온일 때)
‧ 방수제 : 콘크리트의 흡수성과 투수성을 감소시켜 방수성을 증가시키는 역할
▶ 콘크리트
시멘트, 모래, 자갈, 또는 부순 돌 등을 골고루 섞어 물로 개어 굳힌 인조석을 말하며, 내구성·내수성이 크다
- 장점 ※ 크기나 모양의 제한이 없고 구조물을 만들기 용이하다
※ 압축강도가 크며, 임의의 강도를 자유롭게 얻을 수 있다.
※ 내화성, 차음성, 내구성, 내진성 등이 양호하다
※ 특별한 숙련이 없어도 되고, 경제적이며 유지비가 거의 들지 않는다
※ 역학적인 결점은 다른 재료를 사용하여 보충 또는 개선이 가능하다
- 단점 ※ 무겁고 건조 수축성이 있어 균열이 생기기 쉽다
※ 압축강도에 비해 인장강도와 휨강도가 작다(인장강도와 전단강도는 압축강도의 10%)
※ 재생이 어렵고 개수나 철거 시 파괴가 곤란하다
※ 시공 일수가 길며, 품질관리 면에서 불확실성이 많아 신뢰도가 결여되어 있다
- 배합비
※ 보통(무근)콘크리트 배합비(1 : 3 : 6) : 크지 않은 응력을 받는 다소 낮은 구조물에 많이 사용
- 응력[應力] : 물체가 밖으로부터 가해지는 힘에 저항하여 본디 모양을 그대로 지키려는 힘
※ 철근콘크리트 배합비(1 : 2 : 4) : 표준배합이라 하며, 진동을 받는 기초 등에 사용
(콘크리트 1㎥ ⇔ 시멘트 8포(320kg) : 모래 0.45㎥: 자갈 0.90㎥)
※ 공사 규모별 배합 방법 : 소규모공사 - 용적비 배합 // 대규모 공사 - 무게(중량) 비 배합, 근래 주로 사용
